图像识别在智能变电站一键顺控操作中的应用研究

发布时间：2020-06-10 09:52

【摘要】：随着我国经济的迅速发展,对电网建设与运行提出了更高的安全和效能要求。要保障电网调度和控制的安全,首先要保证变电站的运行安全,在变电站运行过程中避免误操作是其中之关键,倒闸操作是变电站日常运行中最重要的运维之一,倒闸操作的成功与否直接关乎到电网的安全运行。然而变电站传统倒闸操作的智能化程度不高、误操作风险大,由于站内现有的智能化设备,对隔离开关(刀闸)和断路器(开关)状态识别的成功率很难达到要求,以至于很多具备自动化控制系统和顺序控制模块智能变电站都无法完全实现无人化操作。本文就此问题的解决展开了讨论,提出了使用图像处理技术对刀闸进行识别,并将识别结果反馈给变电站自动化系统中的顺序控制模块以实现一键式顺序控制。本文首先对研究背景进行了阐述的同时,通过对智能变电站、变电站倒闸操作、顺控操作和图像识别四个方面的介绍,层层递进引出主题。第二章围绕智能变电站一键式顺序控制进行探讨,通过研究传统顺序控制操作中,电信号和位置信号识别刀闸开合的局限性,提出了在原有的基础上使用图像识别技术代替人工干预的方案,以实现一键式顺序控制。在本文第三章内容中首先就变电站内电气设备状态图像的识别进行研究,通过图像二值化处理、平滑去噪声、特征提取等处理方法对隔离开关和断路器翻字牌进行识别,然后根据识别结果对其进行自动控制,并进行了实际测试运行,将测试结果与仅有电信号和位置信号的传统识别方式测试结果进行比较分析,进而验证了该技术的实用性。在本文第四章提出了智能变电站一键顺控优化方案,对一键顺控程序化操作流程进行了阐述,并在工程领域进行了实际应用,参与了110kV新河变电站的一键顺控系统的改造。在图像识别系统的设备部署和系统接入初步完成后,进行了一键顺控倒闸操作测试,验证了本项研究的有效性和实用性。本项研究从当前智能变电站自动化控制系统中的实际问题出发,提出以图像识别技术为基础的解决方案,并且在新河变电站实际改造项目中得到验证,进一步提高了一键顺控操作的可靠性。图[46]表[2]参[51]
【图文】：

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图 1-1 智能变电站逻辑结构Fig1-1 logical struction of intelligent substation智能变电站的间隔层网络和过程层网络可分为两类，即 GOOSE 网和其中 GOOSE 网主要传送一些开关量信息，而 SV 网主要传输电流/电压等

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安徽理工大学硕士学位论文10图2-1 智能变电站一键顺控功能结构图Fig 2-1 intelligent substation one key sequential control function struction基于智能变电站的一键顺控系统在实际运行时首先在监控后台运行设备态定义工具生成运行、热备用、冷备用等设备态并在主机画面上显示且根据当前条件实时更新，接着监控后台继续运行顺控流程定义工具生成所需格式的顺控票并能够由当前顺控任务要求设置顺控票的执行确认条件、出错处理方式等任务参数，再按照规范要求存储，同时具备顺控票调阅功能即在画面上能根据指定的源态目标态调取顺控票，调取成功后，在操作项目列表中显示该任务所有的操作项目信息，，在操作条件、目标状态列表中显示操作条件、目标状态[28]。成功调取所需操作票后由监控主机开始预演顺控票，此时如果执行前条件、确认条件或五防规则不满足会终止预演并提示失败原因，操作票预演成功后则进入等待执行状态。在操作票调阅和预演都成功完成的前提下进行最后的顺控指令执行步骤
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM63

【参考文献】